GBT25839-2010零过渡过程低压动态无功功率补偿装置.pdf 20页

'ICS29．200K46a雪中华人民共和国国家标准GB／T25839—2010零过渡过程低压动态无功功率补偿装置Low—vOltagereactiVepowerdynamiccompensationequipment、Ⅳithzer0transitiOn2010—12—23发布2011—05—01实施宰瞀鹊紫瓣警矬瞥星发布中国国家标准化管理委员会仅111 标准分享网www.bzfxw.com免费下载前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·～1范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·2规范性引用文件⋯⋯·3术语和定义⋯·⋯⋯⋯4装置分类和型号规格·5技术要求⋯⋯⋯⋯⋯·6试验方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯7检验规则⋯⋯⋯⋯⋯⋯8标志、包装、运输和贮存目次GB／T25839—2010ⅢⅣ，1●34n¨¨ www.bzfxw.com刖吾本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国电力电子学标准化技术委员会(sAc／Tc60)归口。本标准起草单位；武汉国想电力科技股份有限公司。本标准主要起草人：李晓明、杨大矛。GB／T25839—2010Ⅲ www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T25839—2010引言本标准的发布机构提请注意，声明符合本标准时，可能涉及5．4．1．2和5．7．2．6a)中采用的发明专利“零过渡过程触发二控三电容投切方法及装置：zL97109354．7”的使用。本标准的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。该专利持有人已向本标准的发布机构保证，愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下，就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本标准的发布机构备案。相关信息可通过以下联系方式获得：专利持有人：武汉国想电力科技股份有限公司地址：武汉市东湖开发区关东工业园请注意除上述专利外，本标准的某些内容仍可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。Ⅳ www.bzfxw.com零过渡过程低压动态无功功率补偿装置GB／T25839—20101范围本标准规定了零过渡过程低压动态无功功率补偿装置(以下简称装置)的术语和定义、分类和型号、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存等内容。本标准适用于交流额定电压不超过1000V、额定频率为50Hz、采用半导体开关器件和零过渡过程控制方式投切并联电容器的动态无功功率补偿装置。额定频率为60Hz的装置和矿用1140V及以下的装置可参照使用。本标准不适用于采用机械式开关电器投切并联电容器的无功功率补偿装置。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注目期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB／T191包装储运图示标志(GB／T1912008，IsO780：1997，MOD)GB／T3859．2半导体变流器应用导则(GB／T3859．2一1993，eqvIEc60146—1—2：1991)GB／T4025人一机界面标志标识的基本和安全规则指示器和操作器的编码规则(GB／T4025—2003，IEC60073：1996，IDT)GB4208外壳防护等级(IP代码)(GB4208—2008，IEc60529：2001，IDT)GB7251．1—2005低压成套开关设备和控制设备第1部分：型式试验和部分型式试验成套设备(IEc60439—1：1999，IDT)GB7947人机界面标志标识的基本和安全规则导线的颜色或数字标识(GB7947—2006，IEC60446：1999，IDT)GB／T10233—2005低压成套开关设备和电控设备基本试验方法GB／T14549电能质量公用电网谐波GB／T15576—2008低压成套无功功率补偿装置JB／T10695—2007低压无功功率动态补偿装置3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3．1零过渡过程条件c∞ditiⅦofzemtmsition投切电容器组时，使电容器组对所在电网连接点的动态电流和电压的非周期分量接近零的条件。3．2low-如ltagenactivepowerdyⅡamiccomp蛆sati蛆equipⅡ地ntwithzerotransiti姐以微处理器为控制单元，以半导体开关器件为主执行元件，将一个或多个电容器编码组合，通过对电网电压、电流以及电容器组运行工况进行实时检测和相关计算，根据系统无功功率补偿的需求量确定电容器投切级数，以零过渡过程条件触发半导体开关器件，从而动态控制电容器组投切所需的硬件和软件构成的系统。】 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T25839—20103．3额定容量mtedcapacityQw装置在额定电压和额定频率下的最大无功功率出力。一般为装置在基波情况下用于无功补偿的全部电容器额定无功功率之和。单位为千乏(kvar)。3．4额定频率ntedfreqⅡ∞cyfR装置拟接入电网的频率。单位为赫兹(Hz)。3．5装置的额定电压mtedvoltageofaequipn地ntUN装置拟接人电网的系统标称电压。单位为千伏(kV)。3．6额定电流ntedcⅡmth在额定容量、额定电压和额定频率下，装置输出的总电流。单位为安(A)。3．7过电压保护over-volta筘pmtecti叽装置或部件上的电压超过设定值时，在允许的时间内，自动消除装置或部件上的过电压现象的一种保护。3．8过电流保护over-curnⅡtp如t比tion流过装置或部件的电流超过设定值时，在允许的时间内，自动消除装置或部件的过电流现象的一种保护。3．9暂态过电压倍数ratiooftr∞si∞t”er_voIta擎电容器投入时，装置的暂态电压峰值与其投入后稳态电压幅值的比值。3．10暂态过电流倍数ntiooftrnsi∞t"er_curmt电容器投入时，流过装置的暂态电流峰值与其投入后稳态电流幅值的比值。3．”投切组合级数c哪binati蚰gradeofswitchingcapacjtorb粕ks装置的额定容量与其最小一组电容器的额定容量之比。3．12电容器组切投最小时间间隔minimuminte丌alofcap扯itorbankswitchingoff柚don电容器组切除后，允许其再次投入的最小时间间隔。3．13响应时间rdp∞se．time装置从实际无功负荷达到投切条件起，到相应的电容器组投入或切除为止需要的时间。3．14三相补偿three-ph嬲esimultan∞岫comp∞明ti蚰根据系统三相无功负荷变化的超限情况，装置对三相无功负荷同步进行补偿的方式。2 www.bzfxw.comGB／T25839—20103．15分相补偿sepg吼te∞mp哪sationperph鹳e根据系统中各相无功负荷变化的超限情况，装置对相应相无功负荷分别进行补偿的方式。3．16混合补偿mjxedcompensation三相补偿和分相补偿并存的补偿方式。4装置分类和型号规格4．1装置分类4．1．1按使用环境分类a)户内型：N；b)户外型：W。4．1．2按特殊功能分类a)普通型：P或省略；b)抗谐波型：K；c)滤谐波型：L。4．1．3按补偿方式分类a)三相补偿型：s或省略；b)分相补偿型：F；c)混合补偿型：H×：x(×：×为分相补偿和三相补偿各自所占比例)。4．2型号规格4．2．1型号规格表示法型号规格采用“两段式”表示法，如图1所示。第一段：表示装置型号，由若干汉语拼音大写首字母组成，即：LDB，其中的“L”表示零过渡过程，“D”表示动态，“B”表示无功补偿。第二段：表示装置规格，由四部分组成：第一部分表示装置的额定容量，由若干位数字组成，单位为千乏(kvar)；第二部分表示电压等级和频率，由若干位数字组成，电压单位为千伏(kV)，频率单位为赫兹(Hz)，在电压等级后面以“()”中的数字标注，未标注的默认为工频；第三部分表示装置的类型，由若干汉语拼音大写字母组成；第四部分表示装置的投切组合级数。投切组合级数、装置类型I>装置规格额定电压(kv)、额定频率(地)Jl额定容量(1(var)／装置型号图1型号规格表示法示例：LD昏240／o．4NKH4：6～15表示240kvar，o，4kV。50Hz，户内，抗谐波，混合补偿(40％容量为分相补偿，60％容量为三相补偿)，投切组合级数为15级的零过渡过程低压动态无功功率补偿装置。4．2．2装置的额定电压考虑到电容器的选型，装置的额定电压LrN推荐值为o．23kV、o．4kV、o．69kv和1．140kV。3 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T25839—20104．2．3额定频率额定频率为50Hz(或60Hz)。4．2．4额定容■额定容量QN优选值为30kvar、45kvar、60kvar、75kvar、90kvar、120kvar、150kvar、180kvar、240kvar、300kvar、450kvar和600kvar。注：可根据用户要求设计其他额定容量值。5技术要求5．1使用条件5．1．1环境温度5．1．1．1户内型环境温度不高于+40℃，不低于一5℃，24h内平均温度不高于+35℃。5．1．1．2户外型环境温度上限可为+40℃、+45℃、+50℃，下限可为一5℃、一25℃、一40℃。考虑到全国地域范围较广，可根据装置安装地点的实际情况对设备的上、下限温度进行组合选择。例如：南方地区可确定为一5℃／+50℃，24h内平均温度不高于+35℃。在超过温度上限或下限的地区使用时，制造厂商应与用户达成协议。5．1．2相对湿度5．1．2．1户内型最大相对湿度不超过90％。5．1．2．2户外型温度为+25℃时，允许相对湿度短时达到100％。5．1．3海拔高度装置安装场地的海拔高度应不超过1000m。当设备在海拔高度超过1000m的地区使用时，应设计成高原型设备。如果使用标准型设备，则应降额(见GB／T3859．2中的规定)。5．1．4地震烈度不大于Ⅲ度。5．1．5污秽等级工业用途的装置一般在污秽等级3的环境中使用。其他污秽等级可根据特殊用途或微观环境考虑采用。5．1．6装置的安装环境条件装置的安装地点应无破坏绝缘的气体及导电介质存在，不得含有爆炸危险的介质，无腐蚀性物质，无剧烈振动及颠簸，安装倾斜角度不大于5。。5．1．7正常工作电压范围装置正常工作电压范围为o．80u。～1．10uN(不含1．10u。)。若装置使用条件不符合上述规定，用户应与制造厂商协商，进行特殊设计。装置工作电压较低时，补偿容量明显下降。设计和选型时应考虑相应地增加补偿容量。5．1．8最高允许电压在1．10倍额定电压条件下，装置最长持续运行时间为每24h允许8h；在1．15倍额定电压条件下，装置最长持续运行时间为每24h允许30min。5．1．9电压畸变率无抗谐波功能的装置所接入母线的电压总畸变率应不大于5％。具有抗谐波和滤波功能的装置根4 www.bzfxw.comGB／T25839—2010据负荷的实际情况和用户需求另行设计，并确定相应的使用条件。5．1．10三相电压不平衡度三相补偿方式允许三相电压不平衡度(用对称分量法分解的基波负序电压占基波正序电压的百分数)不大于2％。三相电压不平衡度大于2％时，可根据实际情况和用户需求采用分相补偿或混合补偿方式。5．1．11最大允许电流装置允许在电流方均根值不大于1．3h条件下连续运行。由于电容量存在10％正偏差，装置稳态电流可能达到1．43h。若装置使用条件不符合此规定，用户应与制造厂商协商。5．1．12工作频率偏差装置的频率偏差允许值为士o．2Hz。5．2性能5．2．1投切组合级数投切组合级数以保证补偿后功率因数不低于设计值为原则。在不作特殊要求时，一般为15级；也可根据用户要求增加或减少投切组合级数。5．2．2响应时间在自动跟踪无功负荷补偿的情况下，装置的响应时间不大于40ms。5．2．3电容器组切投最小时间间隔电容器组可重复切投的最小时间间隔为40ms。5．2．4暂态过电压倍数和暂态过电流倍数装置投切电容器时，电容器的暂态过电压倍数不大于1．1，电容器的暂态过电流倍数不大于1．5。5．3装置与系统的接线装置与三相三线制系统和三相四线制系统的接线示意图分别如图2和图3所示。图2装置与三相三线制系统的接线示意图图3装置与三相四线制系统的接线示意图 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T25839—20105．4功能5．4．1控制方式5．4．1．1手动控制可采用手动控制对电容器组进行投切。5．4．1．2自动控制可根据安装地点的无功功率变化量和零过渡过程条件，自动控制电容器组编码投切，实现动态无功补偿或动态电压调整。5．4．2补偿方式5．4．2．1三相补偿可采用三相补偿方式对相对平衡的三相无功负荷进行补偿。5．4．2．2分相补偿可采用分相补偿方式对三相不平衡无功负荷进行补偿。5．4．2．3混合补偿采用混合补偿的装置应具有三相补偿和分相补偿并存的补偿功能。5．4．3保护5．4．3．1过电压保护装置应设有过电压保护，当电压高于1．15uw时，切除全部电容器组。当电压恢复正常时，装置恢复正常运行。5．4．3．2欠电压保护装置应设有欠电压保护，当电压低于o．8uw时，切除全部电容器组，并发出故障信息。电压恢复正常时，装置恢复正常运行。5．4．3．3三相不平衡保护采用三相补偿方式的装置应设有不平衡保护。当电压不平衡度大于2％时，切除全部电容器组。5．4．3．4过电流保护装置应设有过电流保护，当电流大于1．5k时，切除全部电容器组，并发出故障信息。5．4．3．5谐波超限保护装置的电流、电压谐波含量超过设定值时，应发出指令切除全部电容器组，并发出故障信息。a)无抗谐波功能的装置，设定值允许电压畸变率不大于5％，也可根据GB／T14549的谐波电压限值和谐波电流限值设置保护设定值；b)具有抗谐波功能的装置，设定值根据用户的实际情况进行抗谐波设计，以含谐波的电容器总电流不超过1．3倍额定电流为原则选择设定值。谐波电流设定值可按式(1)计算。L≤0．83IcN⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1)式中：kw——电容器基波额定电流，单位为安(A)；ri—一j。一一电容器总谐波电流L=^／∑群，单位为安(A)。Vt一25．4．3．6缺相保护装置应设有缺相保护，电容器组缺相运行时应及时切除。5．4．3．7空载闭锁集中补偿的装置应设有空载闭锁保护，系统电流小于变压器空载电流1．2倍时，应发出指令切除全部电容器组。5．4．3．8自恢复停电后再送电时，在自动状态下，装置可自起动，恢复正常自动投切的运行状态；在手动状态下，可6 www.bzfxw.comGB／T25839—2010操作复位按钮，使装置进入正常手动投切的运行状态。5．4．4温度控制装置可通过装设温度传感器启动风扇或加热器，将装置温度控制在允许范围内。如果在规定时间内，温度不能控制在允许范围内，则装置应自动停机。具体参数应在产品说明书中说明。5．4．5显示5．4．5．1状态显示装置应设有电容器组运行状态或开关电器工作位置显示。5．4．5．2仪表显示户内式装置的三相电流、三相电压和功率因数应采用数字显示，三相电流和线电压的变化可采用指针式仪表监视。户外装置可根据需要装设。5．4．5．3参数显示应设有运行参数显示、保护参数显示和系统参数设置显示。5．4．5．4显示方式可采用以下三种显示方式之一：a)指针式仪表显示；b)数字式仪表显示；c)指针式仪表和数字式仪表同时显示。5．4．6信息查询信息查询采用汉字或用户要求的文字显示方式，可查询常用系统信息、运行信息、故障信息和参数设置等。常用系统信息包括：系统电压、系统电流、三相有功功率、三相无功功率、功率因数等。常用运行信息包括：系统电压、系统电流、投切级数、补偿容量、电容电流、三相有功功率、三相无功功率、补偿前后功率因数等。常用故障信息包括：半导体开关器件(如晶闸管)击穿、快速熔断器熔断、过电压、过电流、断相、三相不平衡、电容器损坏等。常用参数设置包括：变压器额定容量、装置的额定电压、额定频率、电容器的额定电压、电压互感器变比、电流互感器变比、容量最小一组电容器的容量、投切级数和保护整定值等参数。5．4．7参数设置设置的基本参数为5．4．6中的常用参数设置。5．4．8故障诊断可判断半导体开关器件(如晶闸管)击穿、快速熔断器熔断、过电压、过电流、断相、三相不平衡、电容器损坏等故障。5．4．9信息存储可存储系统电压、系统电流、三相有功功率、三相无功功率、补偿前后的功率因数、投切级数、补偿容量、电容电流、故障信息、参数设置信息和通信信息等数据。也根据用户要求保存相关信息。5．4．10抗谐波功能具有抗谐波功能的装置，在电容器支路中串联一定电感量的电抗器，使装置含谐波的总电流不超过允许最大工作电流的限制。电抗值应按电容器回路谐波电流放大倍数不大于1选取。电容器第^次谐波电流放大倍数可采用式(2)计算。按电容器电流(含谐波电流)不超过1．3倍额定电流(基波电流)校验，校验计算公式可采用式(1)。电抗器额定电流按通过所在支路的1．3倍额定电流选取，保证在1_3倍额定电流情况下，电抗器温升和线性特性满足正常工作条件。即：X。；X。肛2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(2)7 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T25839—2010式中：^——谐波次数，^一2，3，4，5，⋯；x。——电抗器感抗，单位为欧(0)；xc——电容器容抗，单位为欧(0)。5．5温升5．5．1装置内的半导体开关器件(如晶闸管)、绝缘导线和电器元件的温升应符合其产品技术条件和温升要求。5．5．2母线与电器元件连接处的温升不得高于电器元件出线端的规定温升。此外，温升不得高于表1的规定。5．6补偿误差装置的无功功率补偿误差不大于容量最小一组电容器额定无功功率的二分之一。5．7外观和结构5．7．1外观5．7．1．1装置外壳的外表面不得有起泡、裂纹或划痕等缺陷。5．7．1．2装置中选用的指示灯、按钮、导线及母线的颜色应符合GB／T4025的规定。5．7．1．3装置内母线的相序标识与排序应符合GB／T15576—2008中6．1．6的规定。5．7．1．4装置中选用的导线及母线的颜色应符合GB7947的规定。表1温升温升部位K连接外部绝缘导线的端子70铜一铜50铜搪锝一铜搪锝60母线固定连接处铜镀银一铜镀银80铝搪锡一铝搪锡55铝搪锅一铜搪锡55金属15操作手柄绝缘材料25金属表面30可触及的外壳和覆板绝缘材料表面405．7．2结构5．7．2．1装置应能承受一定的机械、电和热的应力，其构件应有良好的防腐蚀性能。5．7．2．2装置的结构设计、元器件安装、布局应经济合理、安全可靠、维修方便，需手动操作的零部件应运动灵活，无卡、塞或操作力过大现象。5．7．2．3装置的门能在不小于90。的角度内灵活启闭。5．7．2．4装置的所有金属紧固件均应有合适的镀层，镀层不应脱落、变色及生锈。5．7．2．5装置的焊接件应焊接牢固，焊缝应均匀美观，无焊穿、裂纹、咬边、残渣、气孔等现象。5．7．2．6半导体开关器件(如晶闸管)投切电容器的结构采用半导体开关器件(如晶闸管)投切电容器的结构可为：a)三相三线制接线系统可采用“二控三”或“三控三”半导体开关器件投切电容器结构。“二控三”结构为：用两组半导体开关器件(例如：两组反并联的单向晶闸管或两个双向晶闸管)控制三相8 GB／T25839—2010电容器投入或切除。“二控三”结构只适用于三相补偿和混合补偿中的三相补偿，不适甩于分相补偿；b)三相四线制接线系统应采用带中性线的“三控三”半导体开关器件投切电容器的结构，即：用三组半导体开关器件(例如三组反并联的单向晶闸管或三个双向晶闸管)分别连接三个单相电容器，并与中性线构成回路，分别控制每相电容器投入或切除，可用于三相补偿、分相补偿和混合补偿。5．8安全要求5．8．1电气间隙和爬电距离正常使用条件下，装置内裸露带电导体间及其与外壳之间的最小电气间隙和最小爬电距离应符合表2的规定。表2电气间隙和爬电距离额定绝缘电压U最小电气间隙最小爬电距离VU，≤60560602Ui十1ooo、但不小于15005．8．3安全防护5．8．3．1直接接触防护可依靠装置本身的结构措施，也可依靠装置安装时采取的附加措施。制造厂商9 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T25839—2010应在使用说明书中提供相应的信息。5．8．3．2间接接触防护应依靠装置内的保护电路。保护电路可通过单独装设保护导体完成，也可利用装置的结构部件(如外壳、框架等)完成。5．8．3．3装置的金属壳体、可能带电的金属件及要求接地的电器元件的金属底座(包括因绝缘损坏可能会带电的金属件)以及装有电器元件的门、板、支架与主接地点问应具有可靠的电气连接，其与主接地点间的电阻值应不大于o．1n。5．8．3．4装置内保护电路的所有部件的设计应保证它们足以耐受装置在安装场所可能遇到的最大热应力和电动应力。5．8．3．5保护接地导体(PE)的截面积应不小于表5中给出的值。保护中性导体(PEN)电流不超过相电流的30％时，表5也可适用于PEN导体。铜PEN导体的最小截面积应为10mm2。裹5保护导体和保护中性导体的截面积单位为平方毫米相导线的截面积s相应保护导体的最小截面积srS≤16S16